飞行模拟转台设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告 题目飞行模拟转台设计飞行模拟转台设计 专 业 名 称机械设计制造及其自动化 班 级 学 号078105310 学 生 姓 名李江 指 导 教 师高延峰 填 表 日 期2011年5月8日 说说明明 开题报告应结合自己课题而作，一样包括课题依据及课题的意义、国内 外研究概况及进展趋势（含文献综述） 、研究内容及实验方案、目标、要紧特色 及工作进度、参考文献等内容。 以下填写内容以下填写内容各专业各专业可依照具体情形适当可依照具体情形适当修改修改。。 但每一个专业填写内容应维持一致。 一一、选题的依据及意义、选题的依据及意义 随着飞机和导弹的快速进展，要求其具有更高的性能和稳固性,这就要咱们通过 对他们的性能参数进行测量评估进而进行改良， 但一架真正的飞机或一枚导弹的本钱 太高,咱们不可能也没有必要用一架真正的飞机或导弹来进行实验搜集数据 ,这就要 求咱们采纳一些比较合理的实验装置来实现飞机或导弹的飞行状态， 如此飞行模拟实 验转台得以进展。该转台能够将重物放在其上面也能够用来对飞行员进行培训，因为 它能够模拟飞机在空中飞行的各类姿态。 该装置的显现既达到了对飞机或导弹性能参 数的搜集，进而改良，在本钱上远远低于一架飞机或导弹的价钱，对飞机和导弹的进 展具有不可估量的价值。 飞行模拟转台是具有重大经济价值和国防战略意义的高精尖实验设备， 它是在实 验室条件下模拟飞行器或导弹在空中飞行姿态半实物仿真的有力工具， 它和目标发生 装置组合在一路模拟导弹跟踪目标的进程， 能够真实地模拟出导弹等飞行器在空间的 各类姿态和动力学特性，从而对其传感器件、操纵系统和执行机构等硬件设备的性能 加以测试和评判，为飞行器的研制、改良和再设计提供各类参考依据。它的性能指标 直接关系到飞行仿真结果的传神度。 随着当前国际形势的日趋严峻和我国现代军事技 术的不断进展，对模拟转台的精度要求不断提高。作为一种高精度的运动仿真设备， 其台体动态特性直接阻碍到转台动态仿真的靠得住程度。 在设计时期对机械台体进行 动态特性分析和优化设计， 尤其是对框架等结构支撑部件的动态特性研究和结构优化 设计十分重要。 二二、国内外研究概况及进展趋势、国内外研究概况及进展趋势 目前,大部份飞行模拟转台采纳串联式机构 ,而本设计那么采纳并联式机械机构 来实现的。采纳并联机构的优势在于其承载能力大,机构简单。本机构由上下两个工 作平台,下平台固定在地面上,上平台用来放待实验的物品,在上下平台之间采纳三个 液压缸连接,通过液压缸上升高度的不同,来实现上平台的倾斜,而上平台可由电动机 带动旋转从而达到模拟飞机在飞行进程中的各类状态。 飞行模拟器研制及应用被以为是飞行模拟技术进展的基础性工程和关键环节， 一 直受到世界各国尤其是发达国家的高度重视。 美国是世界上最先开展飞行模拟器研究 和应用的国家，在技术和数量上一直居领先地位。据统计，美国的飞行模拟器研制和 采办费用每一年增加一倍，仅 1995 年～2000 年的费用就高达 36 亿美元。俄罗斯一 样是世界上的飞行模拟大国和强国，他们的所有飞机都配备有相应的飞行模拟器，仅 空中飞行模拟器就有 20 余种，其中包括先进的空地综合飞行模拟系统。值得提出的 是俄罗斯在飞行模拟器的基础理论研究，专门是人-机工效学和飞行员建模与仿真等 方面都名列前茅。 英、 德、 法等国的飞行模拟器研制及应用也始终处于世界先进行列。 我国在飞行模拟器研制及应用方面尽管起步比美、俄、英法等国较晚，但仍是世 界上进展飞行模拟器较早的国家。 于 20 世纪 60 年代开始利用射击练习器和仪表飞行 练习器，并成立了研究用飞机操纵系统模拟实验台、航空发动机模拟实验台。20 世 纪 80 年代进展更快， 前后研制成功了一系列研制用飞行模拟器和工程用飞行模拟器， 并普及设计、制造和利用了各个机种的飞行模拟训练器。出此，我国仍是世界上少数 能够设计和建造空中飞行模拟器的国家之一，因此可可谓为“飞行模拟器大国” 。[1] 1 1 单片机操纵系统的进展概况单片机操纵系统的进展概况 单片机，确实是单片微型运算机的简称，又称微操纵器。[2]自上世纪 70 年代面 世以来只是短短 30 余年的历史，但因嵌入式应用而取得迅猛的进展，各类新颖的单 片机层出不穷，令人目不暇接。它具有因体积小、本钱低、操纵能力强等优势，又由 于此刻开发环境的不断改善，正在以空前的速度迅速取代经典电子系统，普遍的应用 于家用电器、机械人、工业操纵单元、仪器仪表、汽车电子系统、金融电子系统、通 信系统等嵌入式产品中。 目前单片机的种类繁多，世界各国厂商已研制出大约50 个系列、30 多个品种的 单片机产品。 与初期经典的 8 位单片机 MCS－51 相较， 不管是频率、 字宽、 寻址范围、 集成度等方面都有了庞大的冲破。现代科技的进展使得单片机的功能正日渐完善 一、单片机集成愈来愈多资源，内部存储资源日趋丰硕，用户不需要扩充资源就 能够够完成项目开发，不仅是开发简单，产品小巧美观，同时系统也加倍稳固，目前 该方向即是进展为 SOC片上系统。 二、单片机抗干扰能力增强，使的它加倍适合工业操纵领域，具有加倍广漠的市 场前景。 3、单片机提供在线编程能力，加速了产品的开发进程，为企业产品上市博得宝 贵时刻。 4、在线仿真变的容易。用户一旦开发一个比较大的系统，开发调试变的超级复 杂，同时由于单片机资源有限，不能象 PC 一样直接调试自己的软件，于是显现了品 种繁多的专业仿真器，为用户的开发提供了壮大功能，加速了开发进程，降低了开发 难度。目前还已经有公司推出了能够在线调试的单片机，使得单片机系统的调试与开 发变得加倍方便、快速。 随着单片机的进展，人们对事物的要求愈来愈高，单片机的应用软件技术也发生 了庞大的转变，从最初的汇编语言，开始演变到 C 语言开发，不但增加了语言的可读 性，结构性，而且关于跨平台的移植也提供了方便，另外一些复杂的系统开始在单片 机上采纳操作系统，一些小的嵌入式实时操作系统（RTOS）等，一方面加速了开发人 员的开发速度，节约开发本钱，另外也为更复杂的实现提供了可能。当前比较流行的 RTOS 有WINCE，uClinux，Linux，uC/OS 等等。 本次设计的飞行模拟实验转台在选择操纵系统时在综合考虑了微机、 单片机和可 编程操纵器的本钱、操纵的难易程度和结构化布线等因素后，也拟定采纳单片机进行 操纵。 2 PID2 PID 操纵算法的进展概况操纵算法的进展概况 PID（Proportional-Integral-Derivative）即比例、积分、微分，指的是一项 流行的线性操纵策略。由于在工业生产进程的实际操纵中，老是存在外界的干扰和系 统中各个参数的转变，它们将会使系统性能变差。为了改善系统的性能，提高操纵质 量，通常在操纵中引入比例（Proportional）环节来提高系统的快速性；为了排除静 态误差，提高精度，增强系统对参数转变的适应能力，引入积分 Integral环节；为 了提高系统对动态进程的预知能力，克服惯性的阻碍，引入微分Derivative环节。 这确实是通常所说的 PID